基于氮化镓器件的高效率高功率密度CHB单相PFC研究

发布时间：2020-12-26 15:05

　　车载、数据中心、航天等空间有限的应用场合,对变换器提出了高功率密度高效率的应用需求。近年来,采用氮化镓器件的多电平PFC在功率密度与效率方面都展现出了较大的优势。在传统的多电平PFC变换器设计过程中,因为GaN器件的损耗模型与其电压应力有关,为了实现效率优化与拓扑电平数量的优选,不得不用穷举法对不同电平下不同电压等级的GaN器件分别计算损耗。因此,可选的电平数越多,损耗的计算量越大。为了构建能够将多电平变换器的电平数作为一个自变量的损耗模型,从而形成一个统一的多电平损耗模型,简化设计方法,本文根据NFoM(NFoM=C_osser*R_dson)推导出多电平变换器中GaN器件的最小损耗模型。通过这个统一的器件损耗模型,避免了将不同耐压的器件参数反复代入,并比较计算结果的繁琐过程,可以直接得出将电平数作为自变量的最佳效率。根据此模型,本文给出了在给定效率指标下,电平数以及开关频率的设计方法。根据优选出的电平数,构建了2kW级联H桥（CHB）PFC样机,实现了高于99%的预期效率与超过1000 W/in³的功率密度。在基于高效率... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

017-2030新政策情景与EV30@30情景下的全球电动汽车保有量

浙江大学硕士学位论文绪论2电池及其管理系统DC-DC低压电池车载充电机逆变器动力电机直流快充桩交流慢充口图1-2电动汽车充电的系统架构对电动汽车而言，目前普遍采用的充电架构如图1-2所示。此图表明电动汽车充电可以分为直流充电与交流充电。直流充电是直接对电池进行直流充电，通常由公共快充桩完成。因其充电速度快，通常称为直流快充。交流充电是交流电经由车载充电机转换后，间接对车载动力电池进行充电[4]。交流充电功率较小，速度相对较慢，因此称为交流慢充。交流慢充相较于直流快充而言更为便捷，可以在私人场所充电，因此更受普通消费者欢迎。图1-3展示了全球充电桩数量的增长情况，可见私人慢充桩的数量增长迅速，截至2017年全球已有大约300万个私人慢充桩。图1-32010-2017年全球充电桩数量的增长情况电动汽车从面世之初，就受到续航里程方面的担忧，这种现象被称为电动汽车的“里程焦虑”[5]。为了提高续航里程，电池容量近年来不断提高。为了避免交流慢充的充电时

【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外电动汽车发展现状与趋势[J]. 刘卓然,陈健,林凯,赵英杰,许海平.  电力建设. 2015(07)
[2]Boost PFC电路中开关器件的损耗分析与计算[J]. 曹建安,裴云庆,王兆安.  电工电能新技术. 2002(01)

硕士论文
[1]借鉴国际经验发展我国新能源汽车产业研究[D]. 文凯.东北财经大学 2010



本文编号：2939933